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爽風(fēng)
毫米波雷達(dá)部署上車已有近30年的時(shí)間，不過(guò)存在感一直不強(qiáng)，尤其是這幾年勢(shì)頭更被激光雷達(dá)壓住。但4D成像能力與數(shù)字化的快速迭代，以及年初特斯拉重新裝回4D毫米波雷達(dá)的消息，給予了毫米波雷達(dá)再度走上風(fēng)口的機(jī)會(huì)。
資本市場(chǎng)的動(dòng)作便是最直觀的風(fēng)向。今年以來(lái)，國(guó)內(nèi)毫米波雷達(dá)賽道的資本熱情一路高漲。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，今年國(guó)內(nèi)至少有8家4D毫米波雷達(dá)企業(yè)獲得融資，已披露融資總額超十億元。
“數(shù)字雷達(dá)擁有巨大的潛力，因?yàn)樗鼘?duì)于道路安全而言至關(guān)重要。與現(xiàn)有模擬雷達(dá)相比，數(shù)字雷達(dá)的分辨率提升16倍，目標(biāo)反射功率提升24倍，對(duì)比度提升30倍，為道路使用者提供了更高的檢測(cè)能力及道路安全保障。”日前，在Uhnder舉辦的以“數(shù)字化，新潮流”為主題的技術(shù)論壇上，Uhnder首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人Manju Hegde在接受蓋世汽車記者采訪時(shí)如是談到。
4D數(shù)字成像雷達(dá)頻出圈，L2+級(jí)別可平替激光雷達(dá)
在汽車智能化加速前進(jìn)以及行業(yè)強(qiáng)烈的降本增效壓力下，4D毫米波雷達(dá)大火背后，是產(chǎn)品性能與成本優(yōu)勢(shì)在支撐。
對(duì)比傳統(tǒng)3D雷達(dá)，4D成像雷達(dá)在探測(cè)距離、速度、方位角三個(gè)維度之上增加了對(duì)高度(仰角)的探測(cè)，可以實(shí)時(shí)追蹤物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，更具備“成像”能力。
根據(jù)信號(hào)調(diào)制方式的不同，4D雷達(dá)可以分為模擬雷達(dá)和數(shù)字成像雷達(dá)。前者采用模擬調(diào)制的調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)方案，后者基于數(shù)字編碼調(diào)制(DCM)方案。盡管在不同的天氣狀況下，傳統(tǒng)雷達(dá)與數(shù)字雷達(dá)各有優(yōu)勢(shì)，但是雷達(dá)數(shù)字化的升級(jí)，則將進(jìn)一步拉高4D成像雷達(dá)的硬件、軟件和算法能力。
Uhnder表示，一般而言，無(wú)論在對(duì)路面靜態(tài)或動(dòng)態(tài)物體信息的抓取，還是分辨率、對(duì)比度、目標(biāo)反射功率、抗干擾性，或是傳感器融合能力、安全性等方面，4D數(shù)字成像雷達(dá)的表現(xiàn)都要優(yōu)于傳統(tǒng)模擬雷達(dá)。
這主要源于傳統(tǒng)模擬雷達(dá)的虛擬通道一般只有12~16個(gè)，每次只有一個(gè)發(fā)射器工作，目標(biāo)反射功率較低，傳統(tǒng)的FMCW技術(shù)也不具備很好的分辨率和抗干擾能力，市面上也多是需要5個(gè)左右的傳感器芯片才能夠支持所有功能。
作為業(yè)內(nèi)4D數(shù)字成像雷達(dá)的首創(chuàng)者，Uhnder此次所展示的4D數(shù)字成像雷達(dá)解決方案，基于數(shù)字編碼調(diào)制的技術(shù)，可提供最高192個(gè)虛擬通道，較傳統(tǒng)模擬雷達(dá)增加了12-16倍，支持12個(gè)發(fā)射通道和2 x 8個(gè)接收通道，并且能夠同時(shí)工作，因而在上述維度上能看到更大角度的視野，精確處理更多目標(biāo)，給自動(dòng)駕駛帶來(lái)體驗(yàn)的全面提升。
在成本方面，對(duì)比激光雷達(dá)動(dòng)輒五、六千甚至上萬(wàn)的價(jià)格，4D成像雷達(dá)的千元成本也占據(jù)了優(yōu)勢(shì)。“雖然現(xiàn)在激光雷達(dá)價(jià)格大概在$500美元左右，相比之前$10,000已經(jīng)有所下降，但對(duì)于量產(chǎn)車而言，這個(gè)成本還是比較高。”Manju Hegde坦言。
據(jù)Uhnder介紹，傳統(tǒng)雷達(dá)解決方案往往需要用到5個(gè)、7個(gè)甚至16個(gè)芯片來(lái)獲得同等的優(yōu)勢(shì)，而Uhnder 只需要一個(gè)芯片就可以實(shí)現(xiàn)，因此也能實(shí)現(xiàn)大幅的降本增效。
“我們的芯片內(nèi)嵌信號(hào)處理設(shè)計(jì)，因此不需要額外的處理器加持，并且功率更低，大概1 GHz左右。并且集成了多顆Arm處理器，以及廣泛的指令，各種雷達(dá)所需的軟件都在芯片上。”Manju Hegde談到。
值得注意的是，在自動(dòng)駕駛發(fā)展過(guò)程中，傳感技術(shù)孰優(yōu)孰劣的問(wèn)題一直是業(yè)界爭(zhēng)論焦點(diǎn)。在Manju Hegde看來(lái)，車載的攝像頭、雷達(dá)，或是激光雷達(dá)都是非常重要的，隨著汽車智能化升級(jí)，它們是一種合作、互相補(bǔ)足的關(guān)系。
Manju Hegde指出，自動(dòng)駕駛越往前發(fā)展，就需要提供更精確的感知。“對(duì)于OEM、Tier 1來(lái)說(shuō)，最好的是能夠把這些所有的傳感器進(jìn)行融合，并且是要實(shí)現(xiàn)低水平的融合。如果是高水平融合，很可能一個(gè)傳感器的劣勢(shì)會(huì)遮蓋住另一個(gè)傳感器的優(yōu)勢(shì)。但是數(shù)字雷達(dá)可以相對(duì)容易地實(shí)現(xiàn)融合。”
他進(jìn)一步補(bǔ)充，激光雷達(dá)在光頻率方面比較有優(yōu)勢(shì)，一些好的激光雷達(dá)可以獲得微米級(jí)的分辨率。這樣的高分辨率適用于飛機(jī)和衛(wèi)星，但對(duì)于現(xiàn)在的L2++級(jí)別和NOA功能來(lái)說(shuō)，大約0.5°到1°的分辨率就已足夠，4D數(shù)字成像雷達(dá)可以替代激光雷達(dá)。不過(guò)往更高級(jí)別發(fā)展，還是需要激光雷達(dá)進(jìn)行加持。也就是說(shuō)，兩者在L2++級(jí)別可能會(huì)有一些競(jìng)爭(zhēng)，L3可能會(huì)實(shí)現(xiàn)融合，L4必定需要合作互補(bǔ)。此外，數(shù)字雷達(dá)和攝像頭的融合也能夠更好的助力整個(gè)車載視覺(jué)的提升。
高階自動(dòng)駕駛提速，數(shù)字成像雷達(dá)市場(chǎng)體量將放大
2023年11月17日，工業(yè)和信息化部等四部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于開(kāi)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車準(zhǔn)入和上路通行試點(diǎn)工作的通知》吹響L3商業(yè)化積極信號(hào)；12月5日，交通運(yùn)輸部辦公廳發(fā)布《自動(dòng)駕駛汽車運(yùn)輸安全服務(wù)指南(試行)》，首次從國(guó)家政策層面明確智能網(wǎng)聯(lián)汽車可用于運(yùn)輸經(jīng)營(yíng)活動(dòng)。
不難發(fā)現(xiàn)，政策層面的松綁，正在加速高階自動(dòng)駕駛時(shí)代的到來(lái)。而這，無(wú)疑將進(jìn)一步打開(kāi)智駕傳感器的市場(chǎng)空間。
Manju Hegde在分享時(shí)提到，按照自動(dòng)化程度分析，在L2級(jí)別，每輛汽車的傳感器數(shù)量標(biāo)配基本是3個(gè)雷達(dá)，一個(gè)前置雷達(dá)和兩個(gè)后置雷達(dá)。若需要實(shí)現(xiàn)碰撞預(yù)警或者防碰撞的系統(tǒng)功能，還需要在此基礎(chǔ)上增加兩個(gè)前置雷達(dá)，因此共有5個(gè)車載雷達(dá)。那么到了L3可能就需要標(biāo)配6個(gè)雷達(dá)，L4可能要達(dá)到8-12個(gè)雷達(dá)。
盡管當(dāng)前整個(gè)4D成像雷達(dá)市場(chǎng)仍處于發(fā)展的早期，市面上大多數(shù)車型采用的也是傳統(tǒng)的毫米波雷達(dá)，但是，自動(dòng)駕駛級(jí)別越往上走，對(duì)于安全性的需求就越高，傳統(tǒng)雷達(dá)將無(wú)法滿足更多高性能功能的實(shí)現(xiàn)。
Uhnder也預(yù)計(jì)，到2025年，自動(dòng)駕駛市場(chǎng)將實(shí)現(xiàn)最為基本的安全功能，包括AEB(自動(dòng)緊急剎車系統(tǒng))覆蓋所有低中高端的車型，再往后就涉及ACC(自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng))、LC安全功能、CTA、AES等，這些都需要更先進(jìn)的數(shù)字成像雷達(dá)。
因此縱觀市場(chǎng)趨勢(shì)，未來(lái)雷達(dá)有望將出現(xiàn)爆發(fā)式的增長(zhǎng)，4D成像雷達(dá)市場(chǎng)的體量也會(huì)不斷擴(kuò)大。根據(jù)Yole統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，到2028年，4D雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到83億美元，較2022年增長(zhǎng)36%。其中，4D成像雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模為22億美元，較2022年增長(zhǎng)49%。
值得一提的是，目前，4D數(shù)字成像雷達(dá)不再只是紙上談兵的技術(shù)，現(xiàn)已成為可以落地并且實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的產(chǎn)品。
在繼 Mobileye、加特蘭(Calterah)之后，Uhnder是全球第三家實(shí)現(xiàn)4D數(shù)字成像雷達(dá)芯片量產(chǎn)的企業(yè)。據(jù)了解，模擬雷達(dá)一般采用28nm工藝，而Uhnder數(shù)字成像雷達(dá)來(lái)到了16nm工藝節(jié)點(diǎn)。其于去年3月推出首款車規(guī)級(jí)4D數(shù)字成像片上雷達(dá)，并完成相關(guān)功能安全認(rèn)證；今年7月開(kāi)始量產(chǎn)上車，目前每周產(chǎn)能達(dá)5千多片。
鑒于中國(guó)汽車市場(chǎng)的重要性，以及ADAS的先進(jìn)地位，Uhnder也格外強(qiáng)調(diào)“中國(guó)戰(zhàn)略”。據(jù)介紹，Uhnder已在中國(guó)成立辦公室并招聘員工，并和本土多家Tier 1進(jìn)行了溝通與交流，未來(lái)也將投入更多的資源，加強(qiáng)在中國(guó)市場(chǎng)的發(fā)展。
在訪談最后，面對(duì)當(dāng)前L2級(jí)自動(dòng)駕駛已經(jīng)出現(xiàn)逐漸一些固定的傳感器方案，而Uhnder要如何更好打入市場(chǎng)的提問(wèn)時(shí)，ManjuHegde表示，Uhnder的4D數(shù)字成像雷達(dá)解決方案基本可以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接Tier1和整車廠OEM的現(xiàn)有方案，實(shí)際部署過(guò)程和傳統(tǒng)模擬雷達(dá)是一樣的。“我們的優(yōu)勢(shì)在于還會(huì)提供經(jīng)過(guò)SPICE認(rèn)證的軟件設(shè)計(jì)支持，并且還會(huì)提供API，方便Tier1和整車廠OEM在雷達(dá)上部署他們的算法。”
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